JPS6369098A - トラツク・ホ−ルド回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、「発明の目的」 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トラック・ボールド回・路の直流オフセット
特性の改善に関するものである。

（従来の技術） トラック・ホールド回路（以下、Ｔ−Ｈ回路と記す）は
導入したアナログ信号ｖＬを制御信号にしたがって通過
させたり、ボールドしたりする機能を有する回路であり
、例えば、ＡＤ変換回路の入力段等に用いられる。

第４図に従来のトラック・ホールド回路を示す。

同図において、Ｒ＋　、Ｒ２は抵抗、Ｕは増幅器、Ｃｈ
はホールド用のコンデンサ、８１〜Ｓ４はスイッチであ
る。このスイッチＳ、〜Ｓ４はトラックモード／ホール
ドモード切換制御信号Ｍ（本川ｍ書では、この信号を単
に、制御信号Ｍと記す）によりオン・オフされるが、第
４図ではこの制御信号Ｍの図示を省略しである。ここで
、トラックモードとホールトモード時にＪ３けるスイッ
チ８１〜Ｓ４の動作は次の通りである。

トラック時： ８１．８３はオフ、　８２．８４はオンホールド時： Ｓ＋　、３３はオン、　８２　、Ｓａはオ゛フ増幅器Ｕ
はホールド特性を良くするため、一般にＦ　Ｅ　Ｔ　（
ｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　）
入力型のローバイアス演算増幅器を使用する。このよう
な第３図の回路では、トラック時は、ゲインＲ２／Ｒ１
の増幅回路を形成し、その回路の出力端にコンデンサＣ
ｈが接続された構成となる。従って、コンデン■すＣｈ
の電圧は、アナログ信号Ｖｔの変化に追従した電圧とな
る。

一方、ホールド時は、増幅３ＦＪ（Ｊの入出力端子間に
コンデンサＣｈが接続された構成となり、増幅器Ｕは、
このコンデンサＣｈの電圧をホールド出力する。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、第４図のようなＴ−８回路はオフセット特性が
良くない。ホールド時のオフセットは、３・■。５（Ｖ
Ｏ３は増幅器Ｕのオフセット電圧）になる。その理由は
、トラック時に２倍、即ち、ホールド時には、ｖｏ、が
そのまま１倍で加わるので合計３倍となるからである。

従って、高精度を得るためには、例えば増幅器Ｕとして
、オフセットＶ。５を小さくするため複合アンプにしな
ければならないが、これは複雑であり、応答性、雑音等
の面でも好ましくない。

本発明の目的は、簡単な構成で、以上に説明したような
オフセットの問題を解決した高精度のＴ・８回路を提供
することである。

口、「発明の構成」 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記問題点を解決するために２つの入力端子
（Δ、Ｂ）を有し、制御信号により入力段の極性をトラ
ック時とホールド時とで反転させることができる差動増
幅器と、この差動増幅器の出力端子と一方の入力端子（
Ｂ）の間に接続される抵抗（Ｒコ）とコンデンサ（Ｃｈ
）からなる直列回路と、 この抵抗（Ｒ３）とコンアン１す（Ｃｈ　）の接続点と
回路アースの間に設けられる抵抗（Ｒ４）と、 トラック時における、差動増幅器の他方の入力端子（Ａ
）と出力端子間に接続される抵抗（Ｒ２）と、この入力
端子（Ａ＞に接続される抵抗（Ｒ８）と、°入力端子（
Ｂ）を回路アースに接続するスイッチ手段〈Ｓａ）と、 ホールド時における、差動増幅器の他方の入力端子（Ａ
＞を回路アースに接続するスイッチ手段（ｓ２）と、 前記トラック時とホールド時の接続を切換える手段と、 を備え、前記４つの抵抗の間に下式の関係を持たせるよ
うにしたものである。

（実施例〕 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係るＴ・ト１回路の一実施例を示し
た図である。同図において、Ｒ１とＲ２はトラック時の
ゲインを設定するための抵抗、Ｒ３とＲ４はホールド時
のゲインを設定するための抵抗、３１〜Ｓ３は制御信号
Ｍによりオン・オフされるスイッチ、Ｃｈはホールド用
のコンデンサ、１０は制御信＠Ｍにより入力段の極性を
反転できる差動増幅器である。

差動増幅器１０は２つの入力端子Ａ、Ｂと出力端子Ｅを
有している。端子△は、スイッチＳ２を介して回路アー
スに接続されるとともに、スイッチＳ１と抵抗Ｒ２を介
して端子Ｆに接続される。更に、端子ＡはスイッチＳ１
と抵抗Ｒ，を介してアナログ入力信号■１が導入される
端子に接続される。−方、端子Ｂは、スイッチＳ３を介
して回路アースに接続されるとともに、コンデンサＣｈ
と抵抗Ｒ３を介して端子Ｆに接続される。またコンデン
サＣｈと抵抗Ｒ３の接続点と回路アース間に抵抗Ｒ４が
設けられている。

スイッチ８１〜Ｓ３と差動増幅器１０にはｖ制御信号Ｍ
が加えられており、トラック時と、ホールド時とで切換
の動作を行なわせている。

トラック時： Ｓｌ、　ｓ３がオン、　ｓ２がオフ ホールド時： ｓｌ、　ｓ３がオフ、　Ｓ２がオン 制御信号Ｍは、２つのロジック信＠ＭＴとＭ　Ｈからな
る信号であり、トラックモードを選択する場合は、信号
Ｍ↑が例えば１ｈｉ、ｌ、１１となり、逆に、ホールド
モードを選択する場合は、信号ＭＨの方が°’ｈｉｇｈ
”となる。

第２図はυ」御信号Ｍによりその入力段の極性を反転で
きる第１図差動増幅器１０の具体的構成例を示した図で
ある。第２図において、ＡとＢとＦは、差動増幅器１０
の入出力端子であり、ＭＴ、ＭＨはＩＩＩ　ｌｌｌ信号
Ｍを構成するロジック信号である。

同図において、１はアンプ、２はバイアス電流源、Ｑ、
〜Ｑ４はトランジスタ、ＪｌとＪ２はＦＥＴである。こ
れらは、公知の素子を用いることができる。ＦＥＴ　　
ＪＩとＪ２とは、新たに差動増幅器を構成し、この２つ
のゲートは、差動増幅器１０の入力端子Ａ、Ｂとなる。

また、２つのソースはバイアス電流源２に接続される。

ＪＩ　、Ｊ２のドレインは、トランジスタＱ＋＝０４を
介してアンプ１の反転入力端子と非反転入力端子に接続
される。トランジスタＱ１とＱ２　、Ｑ３とＱ、は極性
切換用のトランジスタ・スイッチを構成しており、各ベ
ースに加えられたちり御信号Ｍ↑、Ｍｕにより、ＦＥＴ
　　ＪＩ　とＪ２のドレインを７ンブ１に切換えて接続
している。制即信＠ＭＴは、Ｑｌ、Ｑ４のベースに加え
られ、制御信号ＭＨはＱ２、Ｑ３のベースに加えられる
。ＱｌとＱ２のエミッタは、ＪＩのドレインに接続され
ＮＯ３と０４のエミッタは、Ｊ２のドレインに接続され
る。

また、ＱｌとＱコのコレクタは、アンプ１の非反転入力
端子に接続され、Ｑ２と０４のコレクタは、アンプ１の
反転入力端子に接続される。

第１図、第２図の動作を説明する。

くトラック時〉 トラック時は、スイッチＳ１とＳ３がオンであり、スイ
ッチＳ２がオフである。また、このときは制御信号ＭＴ
が’ｈｉｇｈ”であるから、トランジスタＱ１とＱ４が
オンとなるので、ＦＥＴ　　ＪＩのドレインは、アンプ
１の非反転入力端子（＋）に、Ｊ２のドレインは反転入
力端子（−）に接続される。

即ち、差動増幅器１０の入力端子Ａが反転入力端子にな
り、入力端子Ｂが非反転入力端子になる。従って、この
場合の第１図差動珊＃ｉ器１０の出力電圧ＶＯＴは（１
）式で表わされる。

■ｏｆ、は差動増幅器１０のオフセット電圧この時、コ
ンデンサＣｈに充電される電位Ｖｈは（２）式で表わさ
れる。

くホールド時〉 ホールド時は、スイッチＳ１と５３がオフであり、スイ
ッチｓ２がオンである。また、このときは制御信号Ｍ　
Ｈが“旧ｇ　ｈ　”であるから、トランジスタＱ２と０
３がオンとなるので、ＦＥＴ　　Ｊｌのドレインは、ア
ンプ１の反転入力端子（−）に、Ｊ２のドレインは非反
転入力端子（＋）に接続される。

即ち、差動増幅器１０の入力端子Ｂが反転入力端子にな
り、入力端子Ａが非反転入力端子に・層る。この時、オ
フセット電圧Ｖ。ｆ５が変化しないとすれば出力Ｖｏ　
Ｈは（３）式で表わされる。

−ヘー・Ｖｏ　＋＋　−Ｖｈ　−ｖｏ。

尺３十Ｒ４ 従って、 ＶＯＨ−””’・（Ｖ　ｈ　−ＶＯ５１）　　　　　（
３）（２）、（＋）式より、 ・・・（４） Ｖｏ　Ｈ＝　−’・ｖｔ ｇ＋ となり、オフセットの項をＯにすることができる。

なお、本発明は第１図に示したスイッチ（ｓ１〜ｓ３）
の数に限定するわけではない。第３図はスイッチの数を
増加した例を示したものである。この第３図の構成によ
れば、ホールド時に入力信号が出力に漏れる度合、即ち
、フィードスルー等の特性が向上する。これは、Ｒ＋　
、Ｒ２の中点をスイッチでアースしているのでＲ２を通
過する漏れが少なくなるからである。なお、第３図では
１−ラック時にスイッチｓｌ、　ｓ３．　ｓ６がオンと
なり、ホールド時にはスイッチ、ｓ２．　ｓ４．　ｓ５
がオンとなる。その他の構成は、第１図と同様であるた
め、その動作説明は省略する。

また、差動増幅器１０の極性切換は、第２図に示すよう
にアンプ１の前段で行なっているが、後段で行なっても
よい。つまり、増幅器１０の構成は、入力段の極性を制
御信号Ｍにより任意に切換えることができるものであれ
ば良い。

ハ、「本発明の効果」 以上述べたように本発明によれば、ホールド時の出力に
はオフセットが含まれないので、＾精度かつ高安定を要
求する装置、例えばＡＤ変換器等に使用することができ
る。

また、本発明は従来回路と比較して追加する回路素子は
わずかであり、製造コストの上昇は少ない。

第１図のスイッチには、オン・オフ時でほとんど電位が
かからず、回路アース電位で使用されるので、スイッチ
のドライブが容易である。

抵抗を４個必要とするが、式から分るようにゲイン精度
を定めるのはＲ＋　、Ｒ２の１組であり、Ｒ３、Ｒ４は
精度を要しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるＴ−Ｈ回路の構成例を示す図、
第２図は第１図の差動増幅器１０の構成例を示寸図、第
３図は本発明に係るＴ・１１回路の別の構成例を示す図
、第４図は従来例を示す図である。 Ｒ１−Ｒ４・・・抵抗、ｓｌ〜Ｓ６・・・スイッチ、Ｃ
ｈ・・・コンデンサ、１０・・・差動増幅器。 第１図 第Ｚ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの入力端子（Ａ、Ｂ）を有し、制御信号により入力
   段の極性をトラック時とホールド時とで反転させること
   ができる差動増幅器と、 この差動増幅器の出力端子と一方の入力端子（Ｂ）の間
   に接続される抵抗（Ｒ＿３）とコンデンサ（Ｃ＿ｈ）か
   らなる直列回路と、 この抵抗（Ｒ＿３）とコンデンサ（Ｃ＿ｈ）の接続点と
   回路アースの間に設けられる抵抗（Ｒ＿４）と、 トラック時における、差動増幅器の他方の入力端子（Ａ
   ）と出力端子間に接続される抵抗（Ｒ＿２）と、この入
   力端子（Ａ）に接続される抵抗（Ｒ＿１）と、入力端子
   （Ｂ）を回路アースに接続するスイッチ手段（ｓ３）と
   、 ホールド時における、差動増幅器の他方の入力端子（Ａ
   ）を回路アースに接続するスイッチ手段（ｓ２）と、 前記トラック時とホールド時の接続を切換える手段と、 を備え、前記４つの抵抗の間に下式の関係を持たせるよ
   うにしたことを特徴とするトラック・ホールド回路。 Ｒ＿１＋Ｒ＿２／Ｒ＿１＝Ｒ＿３＋Ｒ＿４／Ｒ＿５